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第 202 回 大気海洋物理学・気候力学セミナー のおしらせ

日　時： 1月 14日(木) 午前 09:30
場　所： 低温科学研究所 3階 講堂 \\Auditorium, Institute Low Temperature Science (3F)

発表者：谷本 陽一 \\Youichi Tanimoto (地球環境 科学研究院/准教授 \\Faculty of Environmental Earth Science/Associate Professor)
題　目：黒潮上における海面気圧場の極小域 \\ A local pressure minimum over Kuroshio

発表者：豊田　威信 \\Takenobu Toyota (北大低温研・助教\\ILTS, Hokkaido University, Assistant Professor)
題　目：晩冬期南極氷縁域における比較的小さな氷 盤の大きさ分布の特徴 \\ Size distribution and shape properties of relatively small sea ice floes in the Antarctic marginal ice zone in late winter

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黒潮上における海面気圧場の極小域 \\ A local pressure minimum over Kuroshio (谷本 陽一 \\Youichi Tanimoto) 発表要旨 :

  黒潮・黒潮続流域における船上からのラジオ観測は，海洋フロント近傍
の海面水温変化に応答した大気境界層（PBL）の調節を示してい
る．水温フロントの南側（北側）での暖かい（冷たい）PBLは低
い（高い）海面気圧をもたらすと期待されるが，そのような海洋フロン
トに伴う小さいスケールでの海面気圧の変化は黒潮・黒潮続流域でうま
く捉えられてこなかった．今回のセミナーでは，黒潮・黒潮続流域にお
ける海面気圧の極小域とその季節変化を船舶観測資料に対する解析結果
を中心に紹介する．東アジアのモンスーンに伴い，西部北太平洋域にお
ける卓越風向は春夏と秋冬で大きく変化するが，黒潮・黒潮続流域にお
ける海面気圧の極小域はほぼ１年中観測される．水温フロントを人為的
に変調させた水温場を境界値として与えた領域大気モデルを用いた実験
結果は，水温フロント南側での海面熱放出が気圧極小の形成に寄与して
いることを示している．

 Our on-board soundings across the sea surface temperature (SST) front 
over Kuroshio and its extension depicted the atmospheric adjustment 
in the planetary boundary layer (PBL). While warm (cool) PBL over the 
southern (northern) flank of the SST front is expected to decrease 
(increase) sea level pressure, the small-scale variation in the SLP 
across the front has not been well captured.  In this talk, we will 
show the pressure minimum and its seasonal change over Kuroshio, 
based on the in-situ and reanalysis data. While the surface winds 
change their direction due to East Asian Monsoon, the pressure 
minimum is observed year round. The model experiments with and 
without a steep SST front indicate that the pressure minimum is 
formed by strong heat release due to a large difference of SST and 
surface air temperature south of the front.
 

晩冬期南極氷縁域における比較的小さな氷盤の大きさ分布の特徴 \\ Size distribution and shape properties of relatively small sea ice floes in the Antarctic marginal ice zone in late winter (豊田　威信 \\Takenobu Toyota) 発表要旨 :

  比較的小さな氷盤が卓越している氷縁域において、氷盤の大きさ分布は
海氷融解過程を理解する上で大変重要な情報である。同じ密接度の海氷域
でも氷盤が小さいほど全周囲長が長く側面融解の効果が大きくなるためであり、
この効果は直径数10ｍ以下の氷盤で特に顕著になる。しかしながら、
従来の知見はほとんどが直径100ｍ以上の氷盤を対象としたものであり、
比較的小さな氷盤分布の知見は限られていた。また、従来の解析結果は多くの場合、
累積個数から見積もったフラクタル次元が２を超えるという問題点があった。
このことは、比較的小さな氷盤は異なる分布特性を持つことを意味する。
実際、2003年のオホーツク海氷の解析結果から、直径30m付近を境に
異なるレジームが存在することが見出された。その後2006年にウェッデル海、
2007年に東南極海の観測航海に参加する機会を得たので、
上記の解析を南極海にも拡張して行なった。その結果、
ウェッデル海と東南極海の両氷縁域においても、オホーツク海と
同様に直径2040ｍを境に異なるレジームが存在することが見出された。
興味深いのは、1)レジームの境界となる氷盤の大きさは氷厚と関連していること、
2) 小さい氷盤のレジームのフラクタル次元は、氷縁からの距離に応じて
1.01.5の値を取ることである。これらの結果に基づいて氷盤分布の形成過程や
想定される海氷融解過程について考察を行う。

 
 In the marginal sea ice zone (MIZ), where relatively small ice floes are dominant,
floe size distribution is an important parameter to the melting process
because smaller ice floes are subject to stronger lateral melting due to their larger perimeters.
However, the available data have been very limited so far.
Analysis of sea ice in the Sea of Okhotsk revealed that while floe size distribution is
basically scale invariant, a regime shift occurs at a size of about 40 m.
In order to extend this preliminary result to the Antarctic MIZ
and further examine the controlling factors, the first concurrent ice floe size and
ice thickness measurements were conducted in the northwestern Weddell Sea
and off Wilkes Land (around 63.9S 116.8E) with a heli-borne digital video camera
in the late winter of 2006 and 2007, respectively. The floe sizes ranged from 2 m to 100 m.
Our analysis shows: 1) the scale invariance and regime shift are confirmed in both regions;
2) the floe size at which regime shift occurs slightly increases from 20 to 40 m with ice thickness,
consistent with the theory of the flexural failure of sea ice; and 3) the aspect ratio is 1.6-1.9 on average,
close to the previous results. Based on these results, the formation process of size distribution
and its effect on the melting process will be discussed.
  

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